Содержание к диссертации
Введение
1. Обзор литературы
1.1. Особенности пищеварения и обмена питательных веществ у сельскохозяйственной птицы
1.2. Характеристика и физиологическое значение бактериальных препаратов в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы
1.2.1. Бифидобактерии и пропионовокислые бактерии
1.2.2. Применение пробиотиков в птицеводстве
1.3. Влияние тяжелых металлов на организм животных
1.4. Биологическое значение пектина в качестве детоксиканта
2. Собственные исследования
2.1. Материал и методика исследований
2.2. Результаты собственных исследований
2.2.1. Технология приготовления и характеристика пробиотического препарата на основе соевого молока
2.2.2. Кормление подопытной птицы
2.2.3. Сохранность, рост и оплата корма продукцией у подопытной птицы
2.2.4. Ферментативная активность содержимого некоторых отделов пищеварительного тракта
2.3 Результаты физиологических опытов
2.3.1. Переваримость питательных веществ кормов
2.3.1.1. Баланс азота у подопытных цыплят-бройлеров
2.3.1.2. Баланс кальция у подопытной птицы
2.3.1.3. Баланс фосфора у подопытной птицы
2.3.2. Морфологические и биохимические показатели крови подопытной птицы
2.3.3. Убойные показатели подопытной птицы
2.3.4. Мясные качества подопытной птицы
2.3.4.1. Экологическая и пищевая ценность мяса бройлеров
2.3.5. Характеристика микрофлоры кишечника подопытной птицы
2.3.6. Производственная апробация
2.3.7. Экономическая оценка результатов производственного опыта
Заключение
Выводы
Предложения производству
Список использованной литературы
- Характеристика и физиологическое значение бактериальных препаратов в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы
- Применение пробиотиков в птицеводстве
- Технология приготовления и характеристика пробиотического препарата на основе соевого молока
- Ферментативная активность содержимого некоторых отделов пищеварительного тракта
Введение к работе
Актуальность проблемы. Проблема интенсификации производства продукции птицеводства в настоящее время в России, как и во многих странах мира, является одной из актуальнейших, поскольку она непосредственно связана с качеством питания человека. Кроме того, именно эта отрасль животноводства способна в кратчайшие сроки обеспечить потребительский рынок нашей страны недорогим диетическим птичьим мясом.
В последнее время в птицеводстве все более широкое применение получают в качестве лечебно-профилакіического среіива желудочно-кишечных заболеваний и как диетическое средство для повышения секреторной деятельности желудка и кишечника, при стрессах и т.д. так называемые пробиотиче-ские препараты.
Особенно перспективными комбинированными пробиотиками являются препараты на основе живых бифидобактерий, лактобацилл, пропионовокислых бактерий и др. Известно, что бифидобактерий, как и остальные молочнокислые микроорганизмы, особенно легко культивируются на соевом молоке. При этом в симбиозе с другими микроорганизмами, в том числе с пропионовокислыми, эти бактерии, приживляясь в желудочно-кишечном тракте, выделяют ферменты, повышающие переваримость и использование питательных веществ кормов (И.Д. Тменов и др., 2003; Б.Г. Цугкиев и др., 2002, 2003; В.В. Тедтова и др., 2004).
Известно, что ионы тяжелых металлов отрицательно сказываются на росте, уровне обмена веществ и ферментативной активности кишечника сельскохозяйственных животных и птицы, особенно в первые недели жизни, что, в последующем, негативно сказывается на продуктивности и санитарно-гигиенических качествах продукции, в том числе и мяса. Учитывая тот факт, что РСО-Алания относится к наиболее загрязненным тяжелыми металлами территориям РФ (Т.К. Тезиев и др., 1998; В.Р. Каиров, 2001; Р.В. Осикина, 2002), нам представлялась актуальной проблема изучения эффективности использования в рационах цыплят-бройлеров пробиотического препарата на основе соевого молока (ППСМ) с добавками пектина.
Цель и задачи исследований Целью проведенных исследований являлось изучение эффективности воздействия пробиотического препарата на основе соевого молока в сочетании с добавками пектиновых веществ на сохранность, продуктивность и мясные качества, а также на обмен веществ у цыплят-бройлеров.
В связи с этим, в задачу исследований входило:
определить лучшую дозу добавок пробиотического препарата в комбикорма цыплят-бройлеров;
изучить воздействие изучаемого препарата на сохранность, рост и оплату корма приростом у цыплят-бройлеров;
определить переваримость и усвояемость питательных веществ кормов, а также ферментативную активность содержимого пищеварительной системы;
установить воздействие условий кормления на морфологические и биохимические показатели крови цыплят-бройлеров;
изучить микробиологический состав пищеварительного канала;
охарактеризовать воздействие пробиотического препарата и пектина на убойные и мясные качества (в т.ч. на экологическую безопасность) цыплят-бройлеров;
рассчитать экономическую эффективность использования пробиотического препарата на основе соевого молока в сочетании с добавками пектиновых веществ в кормлении бройлеров.
Научная новизна и практическая ценность диссертации состоит в том, что на основе экспериментальных данных разработан способ повышения эффективности производства мяса цыплят-бройлеров через интенсификацию метаболических процессов в организме птицы при совместных добавках ППСМ с применением бифидо- и пропионовокислых бактерий с добавками пектина.
Разработаны рекомендации производству по способу совместного включения ППСМ с применением бифидо- и пропионовокислых бактерий и пектина яблочного с целью повышения мясной продуктивности и качества мяса, способствующие снижению расхода корма на единицу продукции и повышению рентабельности производства птичьего мяса.
Апробация научных результатов и практической ценности. Материалы диссертации доложены и обсуждены на международных научных конференциях ФГОУ ВПО "Горский ГАУ" (Владикавказ, 2004-2005); на Международной конференции молодых ученых и студентов "Актуальные проблемы современной науки" (Самара, 2004); на II всероссийской научно-технической конференции-выставке с международным участием "Высокоэффективные пищевые технологии и технические средства для их реализации" (Москва, 2004); на всероссийской научной конференции "Актуальные проблемы экологии и сохранения биоразнообразия России" (Владикавказ, 2005); на 1-й международной конференции молодых ученых, аспирантов и студентов "Актуальные и новые направления сельскохозяйственной науки" (Владикавказ, 2005); на заседании кафедры биологии животных и биохимии ФГОУ ВПО "Горский ГАУ" (Владикавказ, 2005).
Публикация результатов исследований. По материалам диссертации опубликованы 7 научных статей.
Структура и объем диссертации Диссертация состоит из введения, обзора литературы, материалов и методики исследований, результатов исследований, заключения, выводов и предложений производству, списка использованной литературы и приложений. Диссертация изложена на 123 стр. компьютерного текста и содержит 29 таблиц. I рисунок и 53 приложения. Список использованной литературы включает 226 наименований, из них 56 на иностранных языках.
Характеристика и физиологическое значение бактериальных препаратов в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы
Дисбактериозы и большинство нарушений физиологических соотношений микроорганизмов относительно быстро корригируются введением комбинированных препаратов, содержащих живые полезные бактерии с учетом специфики нормальной микрофлоры у разных видов животных. Лучше всего способствует регенерации нормальной микрофлоры введение кишечных симбиотов, которые активизируют и восстанавливают ее защитные иммунизирующие свойства. Экспериментально доказано, что одним из наиболее верных средств позитивного влияния в восстановлении и поддержании физиологической микрофлоры пищеварительного тракта является ацидофильная палочка (И.Т.Владимиров, 1974; Е.И.Квасников, О.А.Нестеренко, 1975).
С бактериологической точки зрения дисбактериоз характеризуется угнетением жизнедеятельности облигатных представителей нормального бактериоце-ноза, что создает благоприятные условия для бесконтрольного размножения условно-патогенных микроорганизмов - протея, стафилококка, грибов рода Candidae и др. (И.Н.Блохина, В.Г.Дорофейчук,1979; H.Funada et al., 1981; Н.М.Грачева, Ф.Л.Вильшанская, 1982).
В последнее время в связи с учащением случаев нарушения нормальной микрофлоры пищеварительного тракта все большее внимание привлекают препараты из симбионтных микроорганизмов, в частности, из молочнокислых бактерий, являющихся антагонистами вредных микробов, обитающих в кишечнике. Отсутствие токсичности, простота наработки, невысокая стоимость - основные критерии возросшего интереса к этим препаратам. Открытие способа лиофильной сушки разрешило проблему их длительного хранения.
Биологические препараты этой группы делятся на препараты прямого и непрямого действия. Вторые представляют собой в основном продукты обмена микроорганизмов, богатые факторами роста (аминокислотами, ферментами и др.) и способствующие развитию симбиотной микрофлоры. К этой группе от 13 носятся колибациллярные, лакто - и полимикробные лизаты, дрожжи, сенная палочка. Препараты прямого действия состоят из живых симбионтных микроорганизмов, в основном из группы молочнокислых бактерий. Кроме того, имеются средства, основанные на колибациллярных бактериофагах (В.А.Антипов, 1981).
Благоприятный эффект от воздействия из симбиотных микроорганизмов достигается за счет антагонизма с патогенными бактериями, участия в процессах пищеварения и обмена, поступления витаминов, синтезируемых микроорганизмами, особенно группы В, а также других БАВ, антитоксических свойств. Антитоксическое действие лактофлоры проявляется в защите эпителия, устранения и нейтрализации гистаминогенных микроорганизмов, повышение порога резистентности организма к эндотоксину Е. coli.
В настоящее время в медицине известны такие биопрепараты - колибакте-рин, бифидумбактерин, лактобактерин и бификол, микробную основу которых составляют представители трех систематических групп - Е. coli (штамм М-17), В. bifidum (штамм 1,791 и ЛВА-3), L. fermentum (штамм 90Т-С4) и L. plantarum (штамм 8Р-АЗ).
Одним из направлений на пути усовершенствования средств и методов ко-литерапии являются исследования по подбору более адекватной микробной основы, составляющей действующее начало биопрепаратов. В настоящее время методами генной инженерии ведутся работы в направлении селекции антибио-тико-резистентных мутантов основного производственного штамма Е. coli М-17, с передачей ему свойств колициногенности и некоторых других признаков (В.М.Кирина, М.Е.Блант, 1974; М.Е.Блант, В.М.Кирина, 1978).
Бифидумбактерин представляет собой обезвоженную культуру животных бифидобактерий одного из производственных штаммов вида В.bifidum №1,791 или ЛВА-3. Доза препарата содержит 10 живых микробных клеток производственного штамма. Широкое и всестороннее изучение эффективности бифидумбактерина стало возможным после разработки и внедрения в практику лиофилизирован-ной формы препарата (Г.И.Гончарова, 1968; М.П.Халенева и др., 1979; Ю.К.Зацепин, 1986).
К настоящему времени опубликовано множество работ, посвященных изучению клинической эффективности бифидумбактерина при разных патологиях, связанных с дисбактериозом (T.Tamura et al., 1983; А.З.Смолянская и др., 1984; И.Н.Блохина, К.Я.Соколова, 1986; Э.К.Козлова и др., 1986).
Наряду с использованием в клинической практике основного варианта бифидумбактерина, содержащего в своем составе штамм В. bifidum (Var. Tisser), рядом исследователей выдвигаются предложения по усовершенствованию этого препарата путем включения антибиотико-резистентных штаммов, а также замены или дополнения микробной основы представителями других видов рода В. bifidum (G.Branca et al., 1979; Н.П.Тарабрина, Б.В.Пинегин, 1981; Н.П.Тарабрина и др., 1982; Б.В.Пинегин и др., 1983; В.М.Коршунов и др., 1986; Э.П.Козлова и др., 1986).
Применение пробиотиков в птицеводстве
В последнее время во многих странах для предупреждения бактериальных болезней, поражающих желудочно-кишечный тракт птиц, широко применяют препараты нормальной микрофлоры, получившие название «пробиотики» ("pro bios"), что в переводе означает «для жизни».
Под пробиотиками понимают биологические препараты, представляющие собой стабилизированные культуры симбиотных микроорганизмов или продуктов их ферментации (M.Joshida, 1950; T.Rlise, 1982).
Первый отечественный комплексный биопрепарат, содержащий живые бифидобактерии - бификол, был создан на основе производственных штаммов B.bifidum и E.coli (М-17). В ходе его конструирования был использован природный синергизм между микробами двух названных видов и сохранено оптимальное количественное соотношение, имеющее место в условиях естественного биотопа (Н.Г.Рахимова, 1975; Н.Г.Рахимова, и др., 1983).
Используют также пробиотики, обогащенные дополнительно ферментами. К ним относится комплексный препарат Ц-люкс, в состав которого входят пропионовокислые и молочнокислые бактерии, молочнокислый стрептококк и фермент (А.Н.Борисенкова, Т.Н.Рождественская, 1993).
Для производства пробиотиков используют не только микроорганизмы, представляющие нормальную микрофлору, но и другие, например аэробные спорообразующие бактерии из рода Bacillus (А.С.Овод, 1982).
Для профилактики желудочно-кишечных заболеваний животных и птиц, наряду со стандартными препаратами применяют содержимое кишечника здоровых кур, состоящее из поливидовых микроорганизмов (M.Olga et al., 1982; E.Coren, W.A.Fong, 1984; P.Y.Supekar, 1985). Микроорганизмы, входящие в их состав, являются физиологичными для организма и обладают протективным действием против патогенных и условно-патогенных микробов. К ним относится и Broilact, который был создан в 1971 году.
Broilact- это смесь кишечных бактерий кур которая стерилизуется, чтобы исключить попадание специфических патогенов в организм птицы. Одного литра жидкой культуры достаточно для обработки 4 тысяч вылупившихся бройлерных или 2 тысяч племенных цыплят. Препарат применяется либо в виде аэрозоля в специальной камере, либо с питьевой водой. После применения Broilact-a у вылупившихся цыплят быстро развивается защитная кишечная микрофлора (L.Nuotio, 1992; C.Schneits, 1992, 1992).
Основными показаниями к применению пробиотиков являются профилактика и лечение желудочно-кишечных заболеваний, коррегирование анти микробной терапии, стимуляция роста и повышение приростов (R.Nolther, N.Henry, 1982; S.M.Fox, 1988). Пробиотики особенно эффективны в условиях стресса (W.B.Wnen, 1989).
Применяя пробиотики при самых разных показаниях, многие исследователи получили хорошие результаты. Пробиотики уменьшают отход молодняка, увеличивают прирост массы птицы и эффективность использования корма, повышают процент вывода цыплят на 2,4-4,8% и снижают количество тонкоскор-лупных яиц на 11-20% (T.Sefton, 1990).
Наряду с ростостимулирующим действием, пробиотики применяются с профилактической целью. Так, ацидофилин в дозе 1% и аминосубтилин в дозе 0,2% к массе корма оказывали профилактическое действие при экспериментальном колибактериозе цыплят и обеспечивали более высокуро сохранность птицы по сравнению с контролем на 66-76% (Е.Н.Колесова, 1981). Применение бифидумбактерина способствует формированию и стабильности нормальной кишечной микрофлоры, повышает резистентность молодняка к желудочно-кишечным заболеваниям (С.А.Гудков и др., 1986).
Пробиотики, в основном, применяют перорально с кормом или питьевой водой, начиная с суточного возраста. Но в последние годы появились данные об их аэрогенном применении (J.S.Bailie, 1988; E.Yerin et al., 1989; Г.Ф.Бовкун и др., 1993). Голландские ученые доказали целесообразность аэрозольного метода профилактики сальмонеллезоносительства (E.Yerin et al., 1989). Аэрозольная обработка цыплят культурой Bifidobacterium adolescentis - штамм М-42, позволяет колонизировать .толстый отдел кишечника бифидобактериями (Г.Ф.Бовкун и др., 1993).
Наряду с лечебно-профилактическими свойствами пробиотиков при желудочно-кишечных заболеваниях, они обладают также свойствами стимуляции роста (В.А. Антипов, 1991).
Технология приготовления и характеристика пробиотического препарата на основе соевого молока
В настоящее время все более широкое применение в кормлении сельскохозяйственных животных и птицы находят продукты переработки сои, в том числе соевое молоко. Из сырья в соевое молоко переходят растворимые фракции белка, углеводов и фосфолипидов. Известно также, что кисломолочные продукты на основе соевого молока обладают протекторными свойствами.
Однако в сое и продуктах ее переработки содержатся антипитательные вещества (уреаза, ингибитор трипсина и др.), которые снижают переваримость питательных веществ и их санитарно-гигиенические параметры. С этой целью И.Д.Тменов, Р.Б.Темираев и др., (2003) в условиях лаборатории кафедры биологии животных и биохимии Горского ГАУ в ходе серии лабораторных испытаний разработали технологию инактивации уреазы и ингибитора трипсина. В ходе испытаний было установлено, что для более полной инактивации антипитательных соединений соевых продуктов с одновременным сокращением расхода электроэнергии наиболее эффективно использование комбинированного способа влаготепловой обработки сои, сочетающей автоклавирование и СВЧ-обработку (патент РФ № 2246225 "Способ влаготепловой обработки сои". И.Д.Тменов, Р.Б.Темираев и др., 2005).
Обязательным условием применения комбинированного способа влаготепловой обработки было предварительное замачивание сои в течение 6-8 часов до содержания влаги в пределах 20%.
Технологический процесс комбинированного способа тестирования сои, сочетающего автоклавирование и СВЧ-обработку сводится к следующему: - устанавливается рабочий режим автоклавирования с температурой пара 115 С, давлением пара- 1 кг/см" в течение 15 мин; - СВЧ-обработка сои в установке марки «Славянка» проводится в режиме: рабочая частота 400-433 мГц, наименьшая мощность - 2,5 кВт, объем рабочей камеры - 0,25 м , продолжительностью 2,5-4 мин.
Соевые бобы, обработанные указанным методом, погружают в кипящий 1,2-1,5% водный раствор бикарбоната натрия (Ма2СОз) и кипятят их в течение 4-10 мин. Затем раствор сливают, а бобы промывают горячей водой (75-90 С). После кипячения и промывки бобы помещают в воду с рН=6,5-7, нагретую до 85-95 С. При этом в воду предварительно вносят моноглицери-ды в количестве 0,0007-0,01% от ее массы, а на 1 весовую часть прокипяченных бобов берут 4-8 весовых частей воды. Соевые бобы в сыворотке измельчают до тонкодисперсного состояния и выдерживают в ней в течение 20-30 мин., после чего известным способом определяют нерастворимые вещества.
Для приготовления пробиотического препарата соевый изолят нормали-зовывали, очищали и пастеризовали при температуре 92 С с выдержкой 4-5 мин. С целью приготовления препарата с большим содержанием жира после пастеризации молоко гомогенизировали и охлаждали до 22 С.
Готовили 3 образца ППСМ следующим образом: в охлажденное молоко вносили 3% закваски культур: 1 образец - Bifidobacterium bifidum, 2 образец -Propionibacterium shermanii и 3 образец - смесь из этих культур в соотношении 1:1. Одновременно в гомогенат вносили раствор глюкозы в количестве 0,4%, витамина С в количестве 0,01% и тщательно перемешивали.
Продолжительность сквашивания в термостате при температуре 36-37 С составляла 8-9 часов. По его завершению сгусток был плотным, без пузырьков и кислотностью 80-82 Т. После этого содержимое перемешивали и процеживали через сито.
Созревание пробиотического препарата в течении 8 часов продолжалось в холодильнике при температуре охлаждения 4-5 С. Готовый продукт имел кислотность 86-88 Т и содержал до 0,5% спирта. Накопление углекислоты повышало тонизирующие свойства препарата, который обладал нежно-кремовым цветом. Белки сои, переходящие в соевое молоко, отличались высокой дисперсностью, что обуславливается их неустойчивой системой из-за большого поверхностного натяжения. В связи с этим добавки пектина яблочного в количестве 0,12% по массе в качестве стабилизатора способствовало снижению объема выделившейся дисперсной фазы до 1,5% и уменьшению поверхностного натяжения до 50x10 Па/м и увеличению кинематической вязкости до 5,0х106м2/с.
Ферментативная активность содержимого некоторых отделов пищеварительного тракта
Одними из важнейших показателей, позволяющих судить об эффективности воздействия ППСМ на организм цыплят-бройлеров, являются сохранность поголовья, скорость роста и эффективность использования кормов.
По результатам ежедневного подсчета павших цыплят определили сохранность подопытной птицы (табл. 7)
Данные таблицы свидетельствуют, что сохранность во всех группах, включая контрольную, была достаточно высокая (92-98%).
В ходе 1-научно-хозяйственного опыта лучшей сохранностью поголовья отличалась птица 2-опытной группы, которая благодаря добавкам ППСМ с применением бифидобактерий в количестве 2% по массе корма превзошла контроль на 3,0%
Во 2-научно-хозяйственном опыте более высокими показателями сохранности отличалась также птица 2-опытной группы, превзойдя контроль на 3,0%, что явилось результатом применения добавок ППСМ с применением пропионовокислых бактерий в количестве 2% по массе корма.
В ходе 3-научно-хозяйственного опыта самая высокая сохранность поголовья оказалась у птицы 3-опытной группы, которая благодаря добавкам ППСМ с применением бифидо- и пропионовокислых бактерий в количестве 2% по массе корма превзошла контроль на 4%.
Однако самая высокая сохранность поголовья была отмечена в 4-научно-хозяйственном опыте у цыплят-бройлеров 3-опытной группы - 98%, что на 5% больше, чем в контроле. На наш взгляд, это было следствием усиления протекторных качеств ППСМ, сквашенного бифидо- и пропионово-кислыми бактериями, с добавками пектиновых веществ.
Жизнеспособность молодняка птицы напрямую связанна с энергией роста, что в последующем сказывается на продуктивности и качестве мяса цыплят-бройлеров.
Известно также, что пробиотические препараты интенсифицируют обмен веществ и рост птицы (приложения 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 и 20).
По результатам еженедельных контрольных взвешиваний мы установили влияние применяемых препаратов на продуктивные качества цыплят -бройлеров (табл. 8).
Результаты 1-научно-хозяйственного опыта позволяют сделать заключение, что лучшее действие на прирост живой массы у цыплят-бройлеров оказало использование в рационах ППСМ с применением бифидобактерий в количестве 2% по массе корма, что позволило птице 2-опытной группы по тго-му показателю достоверно (Р 0,05) превзойти контроль на 12,94%.
По итогам 2-эксперимента установлено, что наиболее высокой интенсивности роста цыплят способствовали добавки пробиотического препарата, заквашенного с помощью пропионовокислых бактерий в количестве 2% по массе корма, что позволило птице 2-опытной группы достоверно (Р 0,05) превзойти контроль по приросту живой массы на 11,11%.
При проведении 3-научно-хозяйственного опыта лучшим уровнем прироста живой массы отличались цыплята-бройлеры 3-опытной группы, достоверно (Р 0,05) превзойдя контроль на 13,13%). На наш взгляд, причиной этого явилось лучшее усвоение питательных веществ рациона под влиянием ППСМ с применением бифидо- и пропионовокислых бактерий в количестве 2%) по массе корма.
В ходе 4-эксперимента самой высокой скоростью роста обладала птица 3-опытной группы, получавшая в составе комбикормов ППСМ с применением бифидо- и пропионовокислых бактерий, с добавками пектина яблочного. Цыплята-бройлеры этой группы по приросту живой массы достоверно (Р 0,05) опередили контроль на 15,39%).
Следовательно, для повышения скорости роста цыплят-бройлеров им следует скармливать пробиотический препарат с применением бифидо- и пропионовокислых бактерий с добавками пектина в количестве 2% по массе корма.
В таблице 9 приведены данные, свидетельствующие об эффективности воздействия пробиотического препарата на оплату корма продукцией.
Важным показателем, характеризующим эффективность применения исследуемых препаратов являются затраты корма на единицу продукции.
Установлено, что использовавшийся пробиотический препарат оказал положительное воздействие на конверсию корма в продукцию. При этом в 1-научно-хозяйственном опыте добавки вводимого пробиотического препарата с бифидобактериями в дозе 2% по массе корма дали возможность птице 2 опытной группы против контроля снизить расход корма на единицу продукции на 11,5%.
